JP2005318916A - 衣類乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱源として圧縮機を含めたヒートポンプ装置を採用した場合に風量低下を検出すること。
【解決手段】ヒートポンプ装置１４と、ヒートポンプ装置１４の放熱器１０での放熱状態を検知する放熱状態検知手段１８と、放熱状態検知手段１８のデータに基づき放熱状態を一定にする制御手段１９と、ヒートポンプ装置１４の吸熱器１２における吸熱状態を検知する吸熱状態検知手段２０を有し、放熱状態を所定の値に制御した状態において、吸熱状態検知手段の検知データが判断基準設定値に対して所定範囲以上の変動が発生した場合に、風量変動が発生したと判断するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、衣類等の乾燥を行う衣類乾燥機、もしくは、洗濯と乾燥を同一槽で行う洗濯乾燥機に具備される衣類乾燥装置に関するものである。

従来、この種の衣類乾燥装置は、熱源として発熱体を利用し、発熱体を流れる電流の変化によりリントフィルターの目詰まり等による風量低下を検知していた（例えば、特許文献１参照）。図５は前記文献に記載された従来の衣類乾燥装置を示すものである。図５において、発熱体となる自己温度制御するヒータ１と、衣類８を回転撹拌させる回転ドラム２と、ヒータ１で加熱して回転ドラム２内に熱風を導入させるファン３と、通風経路内に設けたリントフィルター４と、ヒータ１を流れる電流を検出する電流検出手段５とを有しており、運転開始によりヒータ１への通電とファン３の回転を開始し、その後に電流検出手段５によって検出された電流値が突入電流からほぼ一定の電流値まで減少して安定するまでの変化率を演算し、前記電流変化率と判断基準設定値とを比較することにより風量低下を検知し、前記リントフィルター４の目詰まり状態を検知する目詰まり状態検知手段６によりリントフィルターの目詰まりを判断し、リントフィルターの目詰まりを検知するとその状態を知らせる目詰まり状態報知手段７により目詰まり状態を報知していた。
特公平７−７９９１０号公報

しかしながら、前記従来の構成では、熱源として発熱量と流れる電流量が比例関係にある発熱体１を採用した場合は有効であるが、熱源として圧縮機を含めたヒートポンプ装置を採用した場合には圧縮機への入力電流量は冷媒温度や空気温度によっても変化するため、発熱量と入力電流量が比例関係とはならず、電流検出手段を用いて電流の変化量を検出する従来の方法では風量変動を検知することができないという問題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、熱源として圧縮機を含めたヒートポンプ装置を採用した場合に風量変動が検知できるようにすることを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明の衣類乾燥装置は、ヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置の吸熱器から放熱器を経て衣類を入れた乾燥庫へと乾燥用空気を導く風路と、前記風路に乾燥用空気を送る送風機と、前記放熱器での放熱状態を検知する放熱状態検知手段と、前記吸熱器における吸熱状態を検知する吸熱状態検知手段と、前記放熱状態検知手段の出力に基づいて前記放熱器での放熱を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、所定の放熱状態において、吸熱状態検知手段の出力に基づいて風量の変動を検知するようにしたものである。

これにより、風量が通常の風量から低下すると、吸熱器における吸熱状態が変化するため、熱源として圧縮機を含めたヒートポンプ装置を採用した場合も風量変動を検出することが可能となる。したがって、リントフィルターの掃除等、風路圧損原因を除去するようにメンテナンスを使用者に促す報知が行える他、極端な風量低下に応じて圧縮機の停止もしくは圧縮能力を下げること。さらには、設定時間によって乾燥終了のタイミングを判断する場合に、乾燥時間設定値を風量変動状態に応じて短縮もしくは延長するといったことができるようにようになるのである。

本発明の衣類乾燥装置は、熱源として圧縮機を含めたヒートポンプ装置を採用した場合も風量変動を検出することができる。

第１の発明は、圧縮機と圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器と高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段と減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環するように管路で連結したヒートポンプ装置と、前記吸熱器から前記放熱器を経て衣類を入れた乾燥庫へと乾燥用空気を導く風路と、前記風路に乾燥用空気を送る送風機と、前記放熱器での放熱状態を検知する放熱状態検知手段と、前記吸熱器における吸熱状態を検知する吸熱状態検知手段と、前記放熱状態検知手段の出力に基づいて前記放熱器での放熱を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、所定の放熱状態において、吸熱状態検知手段の出力に基づいて風量の変動を検知するようにしたことにより、熱源として圧縮機を含めたヒートポンプ装置を採用した場合でも、風量の変動を的確に検出することができる。

第２の発明は、周囲温度を検知する外気温度検知手段を設け、制御手段は、前記外気温度検知手段と吸熱状態検知手段の出力に基づいて風量の変動を検知するようにしたことにより、外気温度に応じて風量の変動を精度よく検出することができる。

第３の発明は、圧縮機の圧縮能力を可変する圧縮能力可変手段を設け、制御手段は、放熱状態検知手段の出力に基づいて前記圧縮能力可変手段を制御し、前記放熱器の放熱状態を一定にするようにしたことにより、圧縮能力に相対した吸熱状態を判断基準に設定することができる。つまり、放熱状態が一定でも圧縮能力が変わると、吸熱器の吸熱状態も変わる。風量が所定値である場合には、圧縮能力と吸熱状態検知手段の低圧冷媒圧力や低温冷媒温度、あるいは、この冷媒と熱交換した乾燥用空気の冷風温度の間には一定の相関がある。したがって、所定風量における圧縮能力に相対する判断基準設定値として吸熱状態を示す低圧冷媒圧力や低温冷媒温度あるいは乾燥用空気の冷風温度を設定して、この判断基準設定値に対して、実際の値が所定範囲以上に変動すれば、風量が変動したと判断でき、熱源として圧縮機を含めたヒートポンプ装置を採用した場合も風量変動を検出することができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の吸熱状態検知手段は、吸熱器を通過する冷媒の圧力を検知するようにしたことにより、風量に相関のある吸熱器で吸熱されるエンタルピが冷媒圧力で把握することができる。つまり、通常の風量では、所定の熱量が乾燥用空気に与えられる。この乾燥用空気が所定のエンタルピを有して吸熱器へくると、吸熱器において所定のエンタルピが吸熱されるため、吸熱器での低圧冷媒圧力も所定範囲の状態に維持される。しかし、風量が変動した場合には、制御手段によって放熱器での放熱状態が一定になるように制御されているため、乾燥用空気に与えられる熱量が変動し、吸熱器で吸熱されるエンタルピも変動する。吸熱状態検知手段により検知した低圧冷媒圧力が判断基準設定値に対して所定範囲以上に変動すれば、風量が変動したと判断でき、熱源として圧縮機を含めたヒートポンプ装置を採用した場合も風量変動を検出することができる。

第５の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の吸熱状態検知手段は、吸熱器を通過する途中の冷媒の温度を検知するようにしたことにより、前記冷媒圧力と相関のある冷媒温度で把握することができる。つまり、通常の風量では、所定の熱量が乾燥用空気に与えられる。この乾燥用空気が所定のエンタルピを有して吸熱器へくると、吸熱器において所定のエンタルピが吸熱されるため、吸熱器での低温冷媒温度も所定範囲の状態に維持される。しかし、風量が変動した場合には、制御手段によって放熱器での放熱状態が一定になるように制御されているため、乾燥用空気に与えられる熱量が変動し、吸熱器で吸熱されるエンタルピも変動する。吸熱状態検知手段により検知した低温冷媒温度が判断基準設定値に対して所定範囲以上に変動すれば、風量が変動したと判断でき、熱源として圧縮機を含めたヒートポンプ装置を採用した場合も風量変動を検出することができる。

第６の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の吸熱状態検知手段は、吸熱器通過後の乾燥用空気の温度を検知するようにしたことにより、前記冷媒温度と相関のある乾燥用空気温度で把握することができる。つまり、通常の風量では、所定の熱量が乾燥用空気に与えられる。この乾燥用空気が所定のエンタルピを有して吸熱器へくると、吸熱器において所定のエンタルピが吸熱されるため、吸熱状態も所定範囲の状態に維持され、吸熱された後の冷風温度も所定の温度に維持される。しかし、風量が変動した場合には、制御手段によって乾燥用空気の温風温度が一定になるように制御されているために、乾燥用空気に与えられる熱量が変動し、吸熱器で吸熱されるエンタルピも変動する。吸熱状態検知手段により検知した冷風温度が判断基準設定値に対して所定範囲以上に変動すれば、風量が変動したと判断でき、熱源として圧縮機を含めたヒートポンプ装置を採用した場合も風量変動を検出することができる。

第７の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の放熱状態検知手段は、放熱器を通過する冷媒の圧力を検知するようにしたようにしたことにより、風量に相関のある吸熱器で吸熱されるエンタルピが冷媒圧力で把握することができる。

第８の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の放熱状態検知手段は、放熱器を通過する途中の冷媒の温度を検知するようにしたことにより、前記冷媒圧力と相関のある冷媒温度で把握することができる。

第９の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の放熱状態検知手段は、放熱器通過後の乾燥用空気の温度を検知するようにしたことにより、前記冷媒温度と相関のある乾燥用空気温度で把握することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における衣類乾燥装置の系統図を示すものである。図１において、ＤＣモータを使用した圧縮機９と圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器１０と高圧の冷媒の圧力を減圧するための膨張弁あるいはキャピラリーチューブからなる絞り手段１１と減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器１２とを冷媒が循環するように管路１３で連結したヒートポンプ装置１４と、前記吸熱器１２から前記放熱器１０へ、前記放熱器１０から衣類８を入れた乾燥庫１５へと乾燥用空気を導く風路１６と、前記風路１６に乾燥用空気を送る送風機１７を設け、前記放熱器１０での放熱状態を検知する放熱状態検知手段１８と、放熱状態検知手段１８のデータに基づき放熱状態を一定にする制御手段１９と、前記吸熱器１２における吸熱状態を検知する吸熱状態検知手段２０とを有する。

放熱状態検知手段１８は、前記放熱器１０を通過する冷媒の圧力を検知する圧力センサからなる高圧冷媒圧力検知手段２１を有し、高圧冷媒の圧力をもって放熱器での冷媒の動作状態を検知することとなる。特に二酸化炭素のように超臨界で冷媒を使用する冷凍サイクルでは、放熱器１０で凝縮が起こらず、凝縮温度だけでは冷媒の圧力状態がとらえられないため、圧力を直接検知することが必要となる。

吸熱状態検知手段２０は、前記吸熱器１２を通過する冷媒の圧力を検知する圧力センサからなる低圧冷媒圧力検知手段２２を有し、低圧冷媒の圧力をもって吸熱器での冷媒の動作状態を検知することとなる。

制御手段１９は、前記圧縮機９のＤＣモータの駆動周波数や駆動電圧などをインバータ回路で変化させて回転数を変えて圧縮能力を変化させる圧縮能力可変手段２３を有し、前記放熱状態検知手段１８の高圧冷媒圧力検知手段２１の圧力データに基づき、圧縮能力を可変することで前記放熱器１０の高圧冷媒圧力を一定にするものである。

以上のように構成された衣類乾燥装置において、制御手段１９によって放熱器１０の高圧冷媒圧力が一定になるように制御されているため、通常の風量であれば、所定の熱量が乾燥用空気に与えられる。この熱量を与えられた乾燥用空気が衣類８の水に顕熱を与え湿気として潜熱を回収するため、外部に放出されるエンタルピ分を除けば、乾燥用空気はエンタルピとしては衣類８の量や乾燥状態に関わらず、通過後も所定のエンタルピを有する。この乾燥用空気が吸熱器１２で熱交換される。吸熱器１２が所定のエンタルピを吸熱するので、吸熱状態が所定状態となり、圧縮能力と吸熱状態検知手段２０の低圧冷媒圧力検知手段２２の圧力データの間には一定の相関がある。

しかし、風量が変動した場合には、制御手段１９によって放熱器１０での高圧冷媒圧力が一定になるように圧縮能力が制御されているため、乾燥用空気に与えられる熱量が変動する。吸熱器１２で吸熱されるエンタルピも変動する。例えば、少ない風量では放熱器１０で十分放熱されずに高圧が上昇するため、これを一定にするために圧縮能力が下げられる。風量が少ない分乾燥用空気の所有するエンタルピは少なく、吸熱器１２での吸熱量が低下するため、低圧冷媒圧力が通常風量の同じ圧縮能力時に比べて下がる。従って、所定風量における圧縮能力に相対する判断基準設定値として吸熱状態を示す低圧冷媒圧力を設定して、この判断基準設定値に対して、実際の値が所定範囲以上に変動すれば、風量が変動したと判断できる。熱源として圧縮機９を含めたヒートポンプ装置１４を採用した場合も風量変動を検出することが可能となる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における衣類乾燥装置の系統図を示すものである。なお、前記実施の形態１と同じ構成のものは同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図２において、装置の周囲温度を検知するサーミスターからなる外気温度検知手段２４を有し、制御手段１９で放熱状態を所定の値に制御した状態において、吸熱状態検知手段２０の検知データが、外気温度に対応して設定した判断基準設定値に対して所定範囲以上の変動が発生した場合に、風量変動が発生したと判断するもので、例えば、外気温度が低い場合は、外部への放熱量が増加するため、吸熱器１２における乾燥用空気の有するエンタルピも低下しているため、吸熱器１２での低圧冷媒圧力も下がる。従って、判断基準設定値も外気温度に合わせて低い値に設定する。これによって、周囲温度変化の状況に対応したより精度のよい判断が可能となる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態における衣類乾燥装置の系統図を示すものである。なお、前記実施の形態１と同じ構成のものは同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図３において、放熱状態検知手段１８は、前記放熱器１０を通過する冷媒の温度を検知する配管１３に熱接触したサーミスターからなる高温冷媒温度検知手段２５を有し、高温冷媒の温度をもって放熱器１０での冷媒の動作状態を検知することとなる。

吸熱状態検知手段２０は、前記吸熱器１２を通過する途中の冷媒温度を検知する配管１３に熱接触したサーミスターからなる低温冷媒温度検知手段２６を有し、低温冷媒の温度をもって吸熱器１２での冷媒の動作状態を検知することとなる。

以上のように構成された衣類乾燥装置において、制御手段１９によって放熱器１０の高温冷媒温度が一定になるように圧縮能力が制御されているため、通常の風量であれば、所定の熱量が乾燥用空気に与えられる。この熱量を与えられた乾燥用空気が衣類８の水に顕熱を与え湿気として潜熱を回収するため、外部に放出されるエンタルピ分を除けば、乾燥用空気はエンタルピとしては衣類８の量や乾燥状態に関わらず、通過後も所定のエンタルピを有する。この乾燥用空気が吸熱器１２で熱交換される。吸熱器１２が所定のエンタルピを吸熱するので、吸熱状態が所定状態となり、圧縮能力と吸熱状態検知手段２０の低温冷媒温度検知手段２５の温度データの間には一定の相関がある。

しかし、風量が変動した場合には、制御手段１９によって放熱器１０での高温冷媒温度が一定になるように圧縮能力が制御されているため、乾燥用空気に与えられる熱量が変動する。吸熱器１２で吸熱されるエンタルピも変動する。例えば、少ない風量では放熱器１０で十分放熱されずに冷媒温度が上昇するため、これを一定にするために圧縮能力が下げられる。風量が少ない分乾燥用空気の所有するエンタルピは少なく、吸熱器１２での吸熱量が低下するため、低温冷媒温度が通常風量の同じ圧縮能力時に比べて下がる。従って、所定風量における圧縮能力に相対する判断基準設定値として吸熱状態を示す低温冷媒温度を設定して、この判断基準設定値に対して、実際の値が所定範囲以上に変動すれば、風量が変動したと判断できる。熱源として圧縮機９を含めたヒートポンプ装置１４を採用した場合も風量変動を検出することが可能となる。

また、冷媒温度を検知することによって、冷媒圧力を検知するよりも、容易で安価に検知手段を構成することが可能である。

（実施の形態４）
図４は、本発明の第３の実施の形態における衣類乾燥装置の系統図を示すものである。なお、前記実施の形態１と同じ構成のものは同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図４において、放熱状態検知手段１８は、放熱器１０を通過後の乾燥用空気の温度を検知するために風路１６内に設けたサーミスターからなる温風温度検知手段２７を有し、温風温度をもって放熱器１０での冷媒の温度を推定し、冷媒の動作状態を検知することとなる。

吸熱状態検知手段２０は、吸熱器１２を通過後の乾燥用空気の温度を検知するために風路１６内に設けたサーミスターからなる冷風温度検知手段２８を有し、冷風温度をもって吸熱器１２での冷媒の温度を推定し、冷媒の動作状態を検知することとなる。

以上のように構成された衣類乾燥装置において、制御手段１９によって放熱器１０を通過する乾燥用空気の温風温度が一定になるように圧縮能力が制御されているため、通常の風量であれば、所定の熱量が乾燥用空気に与えられる。この熱量を与えられた乾燥用空気が衣類８の水に顕熱を与え湿気として潜熱を回収するため、外部に放出されるエンタルピ分を除けば、乾燥用空気はエンタルピとしては衣類８の量や乾燥状態に関わらず、通過後も所定のエンタルピを有する。この乾燥用空気が吸熱器１２で熱交換される。吸熱器１２が所定のエンタルピを吸熱するので、吸熱器１２を通過後の乾燥用空気の冷風温度は所定の値となり、圧縮能力と吸熱状態検知手段２０の冷風温度検知手段２８の温度データの間には一定の相関がある。

しかし、風量が変動した場合には、制御手段１９によって放熱器１０での乾燥用空気の温風温度が一定になるように圧縮能力が制御されているため、乾燥用空気に与えられる熱量が変動する。吸熱器１２を通過後の乾燥用空気の冷風温度も変動する。例えば、乾燥用空気の温風温度が一定に制御されるため、少ない風量では、熱量が少なくなり、圧縮能力が下げられる。乾燥用空気の所有するエンタルピが少ない分、吸熱器１２を通過後の乾燥用空気の冷風温度は低下する。冷風温度が通常風量の同じ圧縮能力時に比べて下がる。従って、所定風量における圧縮能力に相対する判断基準設定値として吸熱状態を示す冷風温度を設定して、この判断基準設定値に対して、実際の値が所定範囲以上に変動すれば、風量が変動したと判断できる。熱源として圧縮機９を含めたヒートポンプ装置１４を採用した場合も風量変動を検出することが可能となる。

また、乾燥用空気の温度を検知する場合は、冷媒温度を検知する場合に発生しやすい、冷媒配管へのサーミスターの取り付けによる接触状態のバラツキがなく、容易に高精度の検知手段を構成することが可能である。

以上のように、本発明にかかる衣類乾燥装置は、熱源として圧縮機を含めたヒートポンプ装置を採用した場合も風量低下を検出することが可能となるので、ヒートポンプ装置を搭載した衣類乾燥機や洗濯乾燥機等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における衣類乾燥装置の系統図 本発明の実施の形態２における衣類乾燥装置の系統図 本発明の実施の形態３における衣類乾燥装置の系統図 本発明の実施の形態４における衣類乾燥装置の系統図 従来の衣類乾燥装置の側断面図

符号の説明

９ 圧縮機
１０ 放熱器
１１ 絞り手段
１２ 吸熱器
１３ 管路
１４ ヒートポンプ装置
１５ 乾燥庫
１６ 風路
１７ 送風機
１８ 放熱状態検知手段
１９ 制御手段
２０ 吸熱状態検知手段
２１ 高圧冷媒圧力検知手段
２２ 低圧冷媒圧力検知手段
２３ 圧縮能力可変手段
２４ 外気温度検知手段
２５ 高温冷媒温度検知手段
２６ 低温冷媒温度検知手段
２７ 温風温度検知手段
２８ 冷風温度検知手段

Claims (9)

1. 圧縮機と圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器と高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段と減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環するように管路で連結したヒートポンプ装置と、前記吸熱器から前記放熱器を経て衣類を入れた乾燥庫へと乾燥用空気を導く風路と、前記風路に乾燥用空気を送る送風機と、前記放熱器での放熱状態を検知する放熱状態検知手段と、前記吸熱器における吸熱状態を検知する吸熱状態検知手段と、前記放熱状態検知手段の出力に基づいて前記放熱器での放熱を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、所定の放熱状態において、吸熱状態検知手段の出力に基づいて風量の変動を検知するようにした衣類乾燥装置。
2. 周囲温度を検知する外気温度検知手段を設け、制御手段は、前記外気温度検知手段と吸熱状態検知手段の出力に基づいて風量の変動を検知するようにした請求項１記載の衣類乾燥装置。
3. 圧縮機の圧縮能力を可変する圧縮能力可変手段を設け、制御手段は、放熱状態検知手段の出力に基づいて前記圧縮能力可変手段を制御し、前記放熱器の放熱状態を一定にするようにした請求項１または２記載の衣類乾燥装置。
4. 吸熱状態検知手段は、吸熱器を通過する冷媒の圧力を検知するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の衣類乾燥装置。
5. 吸熱状態検知手段は、吸熱器を通過する途中の冷媒の温度を検知するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の衣類乾燥装置。
6. 吸熱状態検知手段は、吸熱器通過後の乾燥用空気の温度を検知するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の衣類乾燥装置。
7. 放熱状態検知手段は、放熱器を通過する冷媒の圧力を検知するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の衣類乾燥装置。
8. 放熱状態検知手段は、放熱器を通過する途中の冷媒の温度を検知するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の衣類乾燥装置。
9. 放熱状態検知手段は、放熱器通過後の乾燥用空気の温度を検知するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の衣類乾燥装置。

Images